Simulating the collapse of rotating primordial gas clouds to study the survival possibility of Pop III protostars
有人认为，低质量的原始恒星（$m_{\rm Pop III}\,\leq 0.8\,M_\odot$）很可能进入主序星，因此可能在今天的银河系中被发现。然而，由于现有的数值能力的限制，目前的磁盘碎片的三维（3D）模拟只能遵循第一个原恒星形成后几千年的演变。在这项工作中，我们使用的{ \sc Gadget}-2光滑粒子流体动力学（SPH）代码的修改版本，提出的结果与不同程度的初始固体旋转（参数化$β$）使用分段多方状态方程的气体云的非线性崩溃。3D模拟一直跟踪到原恒星天体吸积了50 $M_{\odot}$质量的时期，这足以研究原恒星与周围气体介质的动力学，并确定这些原恒星天体的质量函数、吸积速率和生存可能性。我们发现，在没有辐射反馈的情况下，由于吸积，留在缓慢旋转的母云中的演化原恒星可以变得足够大，而在快速旋转的云（$β\ge 0.1$）中形成的$10-20 \%$有可能作为低质量恒星从引力束缚星团中被弹射出来。
2022-12-08 astro-ph.GA
Studying The Effect of Radiation Pressure on Evolution of a Population III Stellar Cluster
本文采用快速半解析框架，以 Bondi-Hoyle 流和辐射压建模旋转原始云中原恒星的吸积与反馈，发现约20%原恒星以低于0.8 M⊙被抛射，或可存活至今。
2024-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modeling the survival of Population III stars till present day
最近的数值模拟表明，一小部分原始恒星有可能从它们的起源星团中被弹射出来。我们探讨的可能性，其中一些可以保留在主序列，直到本时代。我们开发了一个半分析模型的宇宙学模拟结果的指导下，研究这些原恒星的质量吸积作为原始恒星质量和其他参数，如角动量和重力阻力由于周围气体的函数。我们还探讨了一些原恒星是否保持足够低的质量和长寿的生存到今天。这要求原恒星从恒星形成区被喷射出来，而它们的质量小于$0.8 M_{\odot}$。假设原恒星获得质量通过球形邦迪-霍伊尔吸积从周围的介质，我们表明，人口III原恒星，最初形成在一定范围内的质量和喷出的速度大于逃逸速度可能会生存到今天的主要序列。因此，它们甚至可能在我们的银河系或其卫星中找到。我们的计算还显示，没有从母气体团中喷出的原恒星会吸积大量气体。我们预测这些黑洞的质量会大到足以成为黑洞的前身。
2020-09-06 astro-ph.GA
The SOFIA Massive (SOMA) Star Formation Survey. III. From Intermediate- to High-Mass Protostars
我们目前的$\sim10-40\,μ$ m SOFIA-FORCAST图像的14个中等质量的原恒星候选人的SOFIA大规模（SOMA）恒星形成调查的一部分。我们建立光谱能量分布（SED），也利用档案斯皮策，赫歇尔和IRAS数据。然后，我们将SED与Zhang & Tan（2018）的辐射传输（RT）模型进行拟合，基于湍流核心吸积理论，以估计关键的原恒星属性。加上这些中等质量的源，SOMA原恒星的光度跨度从$\sim10^{2}-10^{6}\:L_{\odot}$，目前的原恒星质量从$\sim0.5-30\:M_{\odot}$和周围的团块质量表面密度，$Σ_{\rm cl}$从$0.1-3\:{\rm{g\:cm}^{-2}}$。各种各样的演化状态的个别原恒星和原星团的环境也探讨。我们还考虑了大约50颗在红外暗云中发现的原恒星，预计它们将处于演化的最早阶段。有了这个全球性的样本，大多数高质量和中等质量的原恒星的演化阶段进行了探测。根据最佳拟合模型，没有证据表明形成$\sim25\:M_\odot$的原恒星需要原星团质量表面密度的阈值。然而，要形成更大质量的原恒星，有初步证据表明$Σ_{\rm{cl}}$需要是$\gtrsim1\:{\rm{g\,cm}}^{-2}$。我们讨论了这是如何与核心吸积模型，包括内部反馈形成的大质量恒星的预期是一致的。
2020-10-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
The VLA Nascent Disk And Multiplicity Survey of Perseus Protostars (VANDAM). III. Extended Radio Emission from Protostars in Perseus
厘米级的连续辐射原恒星提供了深入了解流出的最里面的部分，作为冲击电离气体产生自由-自由的排放。我们观察到一个完整的人口0和I类原恒星在英仙座分子云在4.1厘米和6.4厘米的分辨率和灵敏度优于以前的调查。在总共71次探测中，8个源在4.1 cm和/或6.4 cm处显示出分辨发射。在本文中，我们专注于这个子样本，分析他们的光谱指数沿射流，和他们的对齐相对于大规模的分子外流。对原恒星的位置集成的流量的光谱指数是一致的自由的热辐射。沿射电喷流的光谱指数值随离原恒星的距离而减小。对于六个源，排放是很好地对准流出中心轴，表明我们观察到的射流的电离基地。这是不是两个源的情况下，我们注意到的排放量与大规模外流的不一致。这可能表明，发射并不起源于射电喷流，而是在电离流出腔壁或磁盘表面。对于五个源，沿喷流的光谱指数下降远低于热自由-自由极限-0.1，具有$>2σ$意义。这是同步辐射的指示，意味着高能电子在靠近圆盘的流出物中产生。这一结果可能对嵌入磁盘的化学成分产生深远的影响。
2017-11-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Towards A Universal Analytical Model of Population III Star Formation: A Bridge Between Cosmological Scales and Protostars
Perimeter Institute for Theoretical Physics（perimeter理论物理研究所）；Institut für Theoretische Astrophysik, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg（海德堡大学天体物理学中心理论天体物理研究所）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Korea Institute for Advanced Study (KIAS)（韩国高等科学研究院）；Kyoto University（京都大学）；Kanagawa University（神奈川大学）；University of Tokyo（东京大学）；University of Texas, Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文提出一个分析模型，连接宇宙辐射背景与亚天文单位原恒星盘碎片化，通过结合不同尺度模型，揭示恒星形成效率受Lyman-Werner通量影响的范围。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Importance of source structure on complex organics emission III. Effect of disks around massive protostars
复杂的有机分子只在一小部分高质量原恒星中被探测到。这项工作的目的是调查是否高质量盘可以解释缺乏甲醇排放的一些大质量原恒星系统。我们考虑了一个只有一个喷嘴和一个喷嘴加磁盘模型，并使用RADMC-3D计算甲醇的排放。高和低毫米（mm）不透明度灰尘分别被认为是两个模型和甲醇丰度参数化。由于这些物体在盘中的高吸积率，粘性加热也包括在内。与低质量的原恒星相比，盘的存在不会显着影响温度结构和甲醇排放。盘的阴影效应对于大质量物体来说并不重要，并且盘的中平面由于粘性加热而很热，这是由于高吸积率而有效的。与观测到的红外吸收线对高质量的原恒星一致，我们发现一个垂直的温度反演，即更高的温度在磁盘中平面比磁盘表面，在半径< 50au for the models with $L=10^4$ L $_{\odot}$ and large mm opacity dust as long as the envelope mass is >550 M $_{\odot}$。观测到的大质量原恒星甲醇辐射的大散射，可以用包括低和高毫米不透明度尘埃的圆盘加圆盘模型来解释。甲醇排放量的变化对高光度的来源不能解释的模型有或没有一个磁盘。然而，这些物体的$L/M$表明它们可能与超紧凑/超紧凑的HII区域有关。因此，朝向高光度源的低甲醇发射可以解释为它们拥有不存在甲醇的HII区域。
2022-10-31 astro-ph.GA
Importance of the Initial Conditions for Star Formation - III: Statistical Properties of Embedded Protostellar Clusters
我们研究了致密分子云核心坍缩过程中原恒星团的形成，重点研究了势能和动能的演化、亚结构的程度以及质量分离的早期阶段。我们的研究是基于一系列的流体动力学模拟致密的核心，在那里我们改变初始密度分布和初始湍流速度。在三维自适应网格细化模拟中，我们跟踪了丝状体和原恒星的动态形成，直到恒星形成效率达到20%。尽管不同的初始配置，在一个设置中的所有原恒星的整体合奏显示出类似的能量演化，并形成具有能量比$E_\mathrm{kin}/|E_\mathrm{pot}|\sim0.2$的次维里集群。集中在最里面的中心区域，集群显示出大致维里化的能量平衡。然而，维里平衡区域仅覆盖所有原恒星最内部的$\sim10-30%$。在所有有多个原恒星的模拟中，原恒星的总动能高于气体云的动能，尽管原恒星只占总质量的20%。星团在大小、质量和原恒星数量上有很大的差异，并显示出不同程度的亚结构和质量分离。平密度剖面和压缩湍流模式产生更多的子集群，然后集中的档案和螺线管湍流。我们发现，从新生簇的一开始，动力学弛豫以及由此产生的动力学质量分离在所有情况下都非常有效，即，在原恒星不断形成和吸积的阶段。
2011-11-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Merger Conditions of Population III Protostar Binaries
本文通过光滑粒子流体动力学模拟研究第三族原恒星双星的并合条件，发现初始间距小于原恒星半径之和约80%时双星会在潮汐锁定前并合，且并合后恒星内部结构与初始间距无关，表明零龄主序阶段后必然存在轨道收缩机制。
2023-05-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Kinematics of the Ammonia Disk around the Protostar NGC 1333 IRAS 4A2
NGC 1333 IRAS 4A原双星是在氨（2，2）和（3，3）谱线上观测到的，角分辨率为0.3角秒。IRAS 4A 2的氨排放源在垂直于双极射流的方向上伸长，并且具有0.55弧秒或130 AU的尺寸。这种发射结构被解释为围绕IRAS 4A 2原恒星的拱星盘，并通过沿长轴的位置-速度图研究了盘的旋转运动学。假设是开普勒自转，那么在半径为20天文单位的情况下，该盘的自转速度为1.8公里/秒，这意味着中心天体的质量约为0.08太阳质量。原恒星的坍缩年龄约为50，000年。质量，吸积率和年龄与低质量恒星形成的标准理论所预期的一致。如果IRAS 4A 2以这样的速度增长，它可能会成为一颗类似太阳的恒星。
2010-10-11 astro-ph.GA
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars. III. Substructures in Protostellar Disks
在$\sim1-10$ Myr古老的原行星盘中普遍存在的亚结构，通常与行星形成有关，这提出了这样的特征形成的早期有多早的问题，作为一个推论，行星形成开始的早期有多早。在这里，我们提出了七个原恒星盘（年龄$\sim0.1-1$百万年）从VLA/ALMA新生盘和猎户座原恒星的多重性调查（VANDAM：猎户座），显示清晰的子结构，从而表明，这些功能可以形成早期的磁盘的寿命。我们使用简单的分析模型以及详细的辐射转移建模来表征它们的结构。特别是，我们表明，至少有四个源有相对大规模的信封，这表明他们是特别年轻的，可能是最年轻的磁盘与子结构已知的日期。这些圆盘中的几个也具有来自偏离环形结构中心的内盘的发射。然而，考虑到被清理出的区域的大小，还不清楚这些特征是否与行星形成有关，或者更确切地说，它们是否是早期近距离分离双星形成的标志。
2020-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disk Wind Feedback from High-mass Protostars. III. Synthetic CO Line Emission
本研究通过对大质量原恒星核演化的三维MHD模拟做CO分子线辐射转移后处理与ALMA模拟观测，检验了分子线外流参数估算的偏差，并结合真实观测验证了理论演化轨迹的合理性。
2024-03-08 astro-ph.GA
The mass of first stars
我们进行了一个三维的辐射流体力学模拟研究的第一批恒星的形成，从最初的原始气体云的崩溃到原恒星的形成和增长。模拟的积分，直到0.1百万年后，形成的主要原恒星的原恒星已经解决到主序星。这是第一次尝试模拟第一个恒星形成，以考虑紫外辐射反馈效应的多个原恒星以及三维效应，如破碎的吸积盘。我们发现，到人口III原恒星的质量吸积显着抑制辐射反馈。结果，我们发现在这个特殊的模拟中形成了五颗恒星，并且恒星的最终质量<60 Msun，包括一颗4.4 Msun的恒星。这样一颗恒星的形成暗示了今天存在的质量更低的恒星。
2013-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Possible Counter Rotation between the Disk and Protostellar Envelope around the Class I Protostar IRAS 04169+2702
我们目前的结果，从我们的SMA观测和数据分析的SMA档案数据的I类原恒星IRAS 04169+2702。高分辨率（~0.5”）$^{13}$ CO（3-2）图像立方体显示了一个紧凑的（$r$ ~< 100 au）结构，具有西北（蓝色）到东南（红色）的速度梯度，以0.9 mm尘埃连续发射为中心。从SMA $^{12}$ CO（2-1）数据中可以看出，速度梯度的方向与分子流出的轴正交。在SO（6 $_5$ -5 $_4$）线中观察到类似的气体组分。另一方面，C $^{18}$ O（2-1）发射跟踪一个更广泛的（$r$ ~400 au）的组件与相反，西北（红色）到东南（蓝色）的速度梯度。这种相反的速度梯度在不同的分子线也证实了从直接拟合的可见度数据。我们已经构建了一个正向旋转和反向旋转的开普勒磁盘和原恒星的信封，包括SMA成像模拟模型。反向旋转模型可以更好地再现所观察到的速度通道图，虽然我们不能获得统计上显著的拟合结果。导出的模型参数是：开普勒半径为200 AU，中心恒星质量为0.1 $M_{solar}$，和信封旋转和下落速度为0.20公里的$^{-1}$和0.16公里的$^{-1}$，分别。对这些结果的一种可能解释是磁场在原恒星周围盘形成过程中的作用，即$i.e.$，霍尔效应。
2018-08-18 astro-ph.GA
Searching for kinematic evidence of Keplerian disks around Class 0 protostars with CALYPSO
原行星盘的形成还没有很好的理解。为了了解这些盘是如何以及何时形成的，以高角分辨率描述最年轻的原恒星的运动学特征是至关重要的。本文以16颗0级原恒星为研究对象，测量了它们在50 ~ 500天文单位尺度上的自转剖面，并寻找开普勒自转。我们使用高角分辨率线观测获得的高原德布尔干涉仪作为CALYPSO大型程序的一部分。从$\mathrm{^{13}CO}$（$J=2-1$），$\mathrm{C^{18}O}$（$J=2-1$）和SO（$N_{j}=5_{6}-4_{5}$）矩图中，我们发现有7个源在几百au尺度上绕喷流轴旋转：SerpS-MM 18，L1448-C，L1448-NB，L1527，NGC 1333-IRAS 2A，NGC 1333-IRAS 4 B和SV S13-B。我们在$uv$平面上分析了这些源的运动学，得到了低至50 μ尺度的旋转轮廓。我们只在L1527和L1448-C两个源中发现了开普勒旋转的证据。总的来说，这表明大于50天文单位的开普勒圆盘在0级原恒星周围是不常见的。然而，在一些源中，线发射可以是光学厚的并且由包络发射主导。由于这些包层的光学厚度，有些盘可能在我们的观测中没有被发现。
2020-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Unveiling the Evolutionary Sequence from Infalling Envelopes to Keplerian Disks around Low-Mass Protostars
我们在C18 O（2-1）发射线上对6颗0类和I类原恒星进行了SMA观测，以研究它们周围的包层和星周物质在100到1000 AU尺度上的旋转运动。C18 O（2-1）辐射的强度峰值位于原恒星位置。作为半径的函数的原恒星信封的旋转速度测量从位置-速度图垂直于流出方向通过原恒星的位置。两个0级源，B335和NGC 1333 IRAS 4 B，没有显示出可检测到的旋转运动，而L1527 IRS（0/I级）和L1448-mm（0级）显示出旋转运动，径向轮廓分别为Vrot ~ r^{-1.0+/-0.2}和~ r^{-1.0+/-0.1}。另两个I类源TMC-1A和L1489 IRS在样本中表现出最快的旋转运动，它们的旋转运动具有更平坦的径向轮廓，分别为Vrot ~ r^{-0.6+/-0.1}和~ r^{-0.5+/-0.1}。径向依赖性为~ r^{-1}的旋转运动可以解释为在动态下落包线中具有守恒角动量的旋转，而径向依赖性为~ r^{-0.5}的旋转运动可以解释为开普勒旋转。这些观测结果表明，分类的旋转运动从下落信封开普勒磁盘的形成。讨论了角动量守恒的由内而外坍缩模型，并与我们的观测结果进行了比较。
2013-05-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Effects of Accretion Luminosity upon Fragmentation in the Early Universe
将吸积原恒星的光度公式引入到光滑粒子流体动力学模拟中，并应用该方法对宇宙学初始条件下产生的5个原始微晕进行了模拟.我们发现吸积光度延迟了晕内的碎片化，但并不能阻止它。在缓慢形成少量原恒星的晕中，吸积光度可以减少在原恒星开始电离周围环境之前形成的碎片数量。然而，快速形成许多原恒星的晕被动力学过程所控制，吸积光度的影响变得可以忽略不计。一般来说，在晕中发现的碎裂在很大程度上取决于初始条件。吸积光度并不会对原恒星的吸积速率产生实质性的影响，并且远不如动力学相互作用重要，动力学相互作用可以导致有效终止吸积的喷射。我们发现，吸积率到内部区域的磁盘（20 AU）周围的原恒星是高度可变的，相反，目前使用的模型中的人口III恒星的主序前演化的吸积率恒定或平稳下降。
2011-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the effects of rotation in primordial star-forming clouds
在原始恒星形成云坍缩过程中气体的演化很大程度上取决于初始的旋转度。然而，对于初始旋转如何影响加热和冷却过程，以及导致第三星族恒星形成期间气体碎裂的温度，还没有明确的理解。我们报告的结果从三个\hbox{-}维，光滑粒子流体动力学（SPH）模拟的旋转自引力原始气体云的修改版本的Gadget-2代码，其中的初始比率的旋转的引力能量（$β_0$）是变化超过两个数量级。我们发现，尽管缺乏任何初始的湍流和磁场的云，角动量分布导致形成和积累的磁盘碎片成几个团块。我们进一步研究了原恒星的行为，形成理想化的，以及更现实的迷你晕从宇宙学模拟。宇宙学微晕的演化和碎裂行为与人造微晕的演化和碎裂行为相似，特别是在具有相似$β_0$参数的情况下。具有更高自转支持的原恒星在几个尺度上表现出螺旋臂状结构，并且具有较低的吸积速率。这些类型的云倾向于碎片更多，而一些原恒星从星团中逃脱，有可能存活到今天。与缓慢旋转的对应物相比，它们的形成时间也要长得多。我们的结论是，使用适当的初始条件的气体在小晕是一个关键和决定性的量来研究的演化和最终命运的原始恒星。
2015-12-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
A new formation scenario of a counter-rotating circumstellar disk: spiral-arm accretion from a circumbinary disk in a triple protostar system
本文用无磁场的湍流分子云核模拟了三重原恒星系统中星周盘的旋转方向演化。我们在这样的三重系统中发现了一个新的反旋环星盘的形成途径。第三系原恒星是通过环双星盘的碎裂形成的，三个环星盘的初始旋转方向几乎与双星系统的轨道运动方向平行。它们之间的引力-流体动力学相互作用对随后的$\sim10^4\thinspace\rm{yr}$产生了很大的扰动，并且由于环双星盘的旋臂吸积作用，第三盘和恒星的旋转方向发生了逆转。第三次星周盘的反向旋转一直持续到模拟结束（形成后的$\sim6.4\times10^4\thinspace\rm{yr}$），这意味着反向旋转的盘是长期存在的。这一新的形成途径可能解释了ALMA最近发现的反向旋转盘。
2021-08-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Effect of dust rotational disruption by radiative torques on radiation pressure feedback from massive protostars
尘埃上的辐射压力被认为在大质量恒星的形成过程中起着至关重要的作用，它通过作用于中心原恒星上的引力坍缩。然而，尘埃的性质在密集地区的大质量原恒星的强烈辐射照射的约束不足。以往的研究通常假设标准的星际尘埃模型来限制吸积形成的大质量恒星的最大质量，这似乎与尘埃演化理论相矛盾。本文利用恒星辐射对尘埃同时产生辐射压力和辐射力矩的事实，研究了辐射力矩（RAT）对尘埃颗粒转动扰动对辐射压力的影响，并探讨了其对大质量恒星形成的意义。在本文中，我们专注于原恒星的信封，并采用球面几何。我们发现，原来的微米大小的大颗粒，大概形成在非常密集的地区，可以迅速被打乱成小颗粒的RAT由于红外辐射从热尘埃壳附近的直接恒星辐射诱导的升华前。由于旋转破坏的尺寸分布的修改，辐射压不透明度可以从原始尘埃模型的预期值减少$\sim 3$的一个因素。然而，要通过球形吸积形成大质量恒星，尘埃与气体的质量比需要像以前发现的那样减少$\sim 5$。
2021-07-05 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The SOFIA Massive (SOMA) Radio Survey. III. Radio Emission from Intermediate-Mass Protostars
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Space Science Institute（空间科学研究所）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC（安达卢西亚天体物理学研究所，西班牙高等科学研究理事会）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）；SETI Institute（SETI研究所）
SOFIA调查研究了中等质量原恒星的无线电发射，揭示了其形态和光谱特性，扩展了样本并提供了对原恒星演化模型的新约束。
2026-08-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Luminosity of Population III Star Clusters
我们分析了在早期宇宙中形成的第三星族原星团的光度的时间演化。我们从金斯准则出发，认为原始气体可以坍缩形成一个第一批恒星的星团，这些恒星彼此相对独立地演化（即，引力相互作用可忽略不计）。我们使用2+1D非轴对称数值流体动力学模拟单个原恒星团块的崩溃。每一次坍缩都会产生一个被大质量圆盘包围的原恒星（即，$M_{\rm disk} / M_{*} \gtrsim 0.1$），其演化我们跟踪了进一步的30- 40 kyr。引力不稳定性导致了碎片化，并在圆盘内形成了引力束缚的团块。这些碎片被宿主原恒星吸积，产生了$10^6\,\LSun$量级的吸积和光度爆发。在星团内，我们表明，这样的事件在几个原星团成员的一致性可以提升集群的光度比预期的高5- 10 ${\times}$，和集群花费$\sim15\%$它的恒星形成历史在这些水平。这种增强的发光效果在具有$\simeq$ 10- 20个成员的中等大小的簇中特别有效。在一个这样的例子中，我们确定了一个汇合的爆发事件，提高亮度接近$1000{\times}$大于集群平均亮度，导致$L > 10^8\,\LSun$。这一现象完全是通过引力不稳定性驱动的片段性碎裂和吸积而产生的，而这正是原恒星演化早期阶段的特征。
2015-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The Envelope Kinematics and a Possible Disk Around the Class 0 Protostar within BHR7
我们提出了一个表征的原恒星嵌入在BHR 7暗云，从近红外到毫米和干涉连续和分子线观测毫米波长的光度测量的基础上。我们发现这颗原恒星是最年轻的0类原恒星系统，测得其辐射热温度为50.5 K，辐射热光度为9.3 L $_{\odot}$。近红外和\textit{Spitzer}成像显示了一个明显的暗巷，从尘埃消光分离明确的双极流出腔。用亚毫米波阵列（SMA）观测$^{13}$ CO（$J=2\rightarrow1$）、C $^{18}$ O（$J=2\rightarrow1$）和其他分子谱线，在尺度$<$ 1300 AU上显示出清晰的旋转特征。旋转曲线与R $\sim$轮廓一致，说明角动量守恒。用SMA对1.3 mm尘埃连续谱的观测揭示了一个分辨的连续谱源，它向暗巷方向延伸，与外流方向正交。连续谱的去卷积尺寸表明，在假设的400秒差距处，连续谱源的半径为$\sim$ 100 AU。连续辐射的可见度幅度轮廓不能单独由包络再现，需要紧凑的组件。因此，我们认为在这个非常年轻的系统中，解析的连续源可以追踪开普勒盘。如果我们假设连续体半径跟踪开普勒盘（$\sim$ 120~AU），则观测到的自转剖面与质量为1.0~ $M_{\odot}$的原恒星相一致。
2018-02-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
First results from the CALYPSO IRAM-PdBI survey - III. Monopolar jets driven by a proto-binary system in NGC1333-IRAS2A
内容：低质量原恒星的最早演化阶段的特征是炽热而快速的喷流，这些喷流从星周盘中移除角动量，从而使质量吸积到中心物体上。然而，发射机制仍在辩论中。目的：我们希望利用高角分辨率（~ 0.8”）和高灵敏度的图像，使用冲击区的典型分子示踪剂（如SiO和SO）来研究原恒星喷流的起源。研究方法：在CALYPSO IRAM大型计划的框架内，我们使用IRAM Plateau de Bure干涉仪绘制了NGC 1333-IRAS 2A原恒星内部22”的SiO（5-4），SO（65- 5 - 4）和1.4 mm连续辐射。结果如下：我们首次将NGC 1333-IRAS 2A 0类天体分解为一个原双星系统，揭示了两颗相距约560 AU的原恒星（MM 1，MM 2），每颗原恒星都驱动着自己的喷流，而过去的工作认为是一颗具有四极外流的原恒星。我以一种快的速度，一种快的速度，|V-VLSR|> 50 km/s），和蓝移喷流从最亮的MM 1源出现，和（ii）一个较慢的红移喷流，由MM 2驱动。一氧化硅发射是靠近发射区的高激发（Tkin > 100 K; n（H2）> 10^5 cm-3）喷流的强有力示踪剂。在最高的速度，SO出现模仿SiO跟踪的射流，而在接近系统的速度，SO是由扩展的排放为主，跟踪由射流打开的空腔。结论：两种射流均为单极性，时间上呈间歇性。SiO团簇的动力学时间< 30-90年，表明在这些时间尺度上…
2014-01-26 astro-ph.GA
Spiral arm instability -- III. Fragmentation of primordial protostellar discs
利用高分辨率宇宙流体力学模拟研究了原始原恒星盘的引力不稳定性和碎裂。我们跟踪原恒星盘中旋臂的形成和演化，研究动力学稳定性，并确定次级原恒星形成的物理机制。在我们以前的研究中，我们使用基于螺旋臂不稳定性（SAI）分析的线性扰动理论。通过引入有限厚度和旋臂剪切运动的影响，我们改进了分析，并推导出了原恒星盘中SAI的物理条件。我们的分析准确地预测了稳定性和发病的手臂碎片，这是由自重和气体压力之间的平衡加上科里奥利力。在圆盘中形成次级和多个原恒星的原因是SAI，它是由自引力驱动的，因此可以在没有快速气体冷却的情况下运行。我们还可以预测碎片的典型质量，这与模拟中形成的次级原恒星的实际质量非常吻合。
2019-10-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical segregation in the young protostars Barnard 1b-N and S: evidence of pseudo-disk rotation in Barnard 1b-S
非常年轻的0级天体B1 b-S和第一个流体静力学核心（FSHC）候选者B1 b-N为研究从星前核心到原恒星阶段的难以捉摸的过渡中产生的化学变化提供了一个独特的机会。本文给出了用NOEMA干涉仪获得的40“× 70”Barnard 1b在13 CO 1->0，C18 O 1->0，NH 2 D 1_{1，1}a->1_{0，1}s和SO 3_2->2_1谱线上的像。观察到的化学分离使我们能够揭开这个年轻的原恒星系统的物理结构下降到~ 500金的尺度。这两个原恒星物体嵌入在一个拉长的凝聚体中，东西方向的速度梯度约为0.2-0.4 m s^{-1} au^{-1}，让人联想到轴向坍缩。NH 2D数据揭示了每个原恒星周围冷而致密的伪盘（R~500-1000 au）。此外，我们还观察到了围绕B1 b-S的伪盘旋转的证据。我们没有看到与B1 b-N和B1 b-S相关的双极流出的任何特征，这些特征以前在H2 CO和CH 3OH中检测到，在任何成像的物质中。未检测到SO限制了高速气体中SO/CH 3OH的丰度比。
2017-08-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Population III Star Formation in an X-ray background: II. Protostellar Discs, Multiplicity and Mass Function of the Stars
盘碎裂在决定原始恒星（Pop III星）的数量、质量和初始质量函数方面起着重要的作用。在这系列的第二篇论文中，我们探索了均匀的FUV H $_2$光离解和X射线辐射背景对Pop~III星形成的影响，使用网格的高分辨率放大模拟。我们发现，在X射线背景下，原恒星盘具有较低的表面密度和较高的Toomre $Q$参数，因此它们更稳定。由于这个原因，X射线照射的盘经历较少的碎裂，并且通常产生二元系统或低多重性系统。相反，弱或无X射线照射的情况产生具有典型的$6 \pm 3$多重性的系统。此外，由于吸积率较低，每个系统中质量最大的原恒星在圆盘受到X射线照射时大约要小两倍。结合这两种效应，碎片的初始质量函数在强X射线背景下变得更加头重脚轻，并通过具有斜率$1.53$和$61$ M $_\odot$的高质量截止的幂律来很好地描述。在没有X射线的情况下，我们发现$0.49$的斜率和$229$ M $_\odot$的截止质量。最后，原恒星在形成后由于外部高角动量气体的吸积而向外迁移，并且在没有X射线照射的情况下，这种迁移更加频繁和显著。
2021-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Galactic Census of High- and Medium-mass Protostars. III $^{12}$CO Maps and Physical Properties of Dense Clump Envelopes and their Embedding GMCs
我们报告的第二个完整的分子线数据发布的{ \em普查的高质量和中等质量的原恒星}（CHaMP），一个大规模的，公正的，均匀的映射调查，在亚秒差距的分辨率，毫米波线发射从303大规模，密集的分子团在银河系。该版本适用于与致密气体相关的所有$^{12}$ CO $J$ =1 $\rightarrow$ 0排放，这是第二阶段调查的第一个版本，包括$^{12}$ CO、$^{13}$ CO和C $^{18}$ O。观测到的由$^{12}$ CO和HCO $^+$（来自第一阶段）追踪的团块发射显示出非常相似的形态，这表明，对于致密的分子云和各种尺寸的复合物，秒差距尺度的团块包含$Ξ$ ~ 75%的质量，而只有25%的质量存在于这些相同区域的扩展（>~ 10 pc）或“低密度”组分中。密度大于10 $^9$ m $^{-3}$的所有气体的质量分数为$ξ_9$ >~ 50%。这表明秒差距尺度的团块可能是分子ISM的基本组成部分，而不是标准的GMC概念。使用$^{12}$ CO发射，我们得到这些团块的物理性质在其整体，并比较它们的性能从HCO $^+$，跟踪其更密集的内部。我们比较标准的X-因子转换$I_{CO}$到$N_{H_2}$与替代转换，并表明，只有后者给整个丛属性是物理上一致的，其内部。我们推断，集团人口系统更接近维里平衡时，只考虑他们的内部，也许有一半是长寿的（10亿年），压力局限的实…
2016-09-21 astro-ph.GA
The Evolution of Pop III.1 Protostars Powered by Dark Matter Annihilation. II. Dependence on WIMP Properties
该研究通过恒星演化模拟发现，满足密度与俘获效率条件的WIMP湮灭可改变第三星族原恒星演化路径，使其增长至超大质量，为高红移重黑洞种子形成提供可行机制。
2025-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
On the origin of the rotation of massive stars
Université de Genève（日内瓦大学）；University of Costa Rica（哥斯达黎加大学）；Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）
通过辐射-引力-磁流体动力学模拟和恒星演化模型，研究大质量恒星形成过程中喷流如何通过角动量转移限制其自转速率。
2026-05-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Population III star formation: multiple gas phases prevent the use of an equation of state at high densities
本文评估在第三星族恒星形成模拟中于原恒星形成前用正压EoS替代化学网络，发现EoS快约4000倍且总恒星形成率不变，但会抑制碎裂并高估原恒星质量。
2024-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of the Unequal-Mass Binary Protostars in L1551 NE by Rotationally-Driven Fragmentation
我们目前的意见，在7毫米，完全解决了两个拱盘，并在3.5厘米，解决沿其主轴的两个电离射流，I类二元原恒星系统L1551 NE档案观测的再分析。我们表明，两个拱星盘是更好地符合浅的内部和陡峭的外部幂律比截断幂律。这两个圆盘在其内部和外部区域之间具有非常不同的过渡半径，分别为$\sim$ 18.6 AU和$\sim$ 8.9 AU。假设它们本质上是圆形的和几何薄的，我们发现，这两个拱星盘是相互平行和正交的投影到各自的电离射流。此外，这两个磁盘紧密对齐，如果不是平行于他们的环双星盘。在$\sim$ 10年的时间间隔内，源B（拥有环双星盘）相对于源A向北移动，并可能远离源A，这表明其轨道运动与环双星盘的旋转运动方向相同。因此，所有上述元素的角动量具有相同的轴，表明L1551 NE是其母核旋转驱动碎裂的产物。假设一个圆形的轨道，相对磁盘的大小是兼容的理论预测潮汐截断的质量比为$\sim$ 0.2的双星系统，在协议的相对分离的两颗原恒星从中心的环双星盘。然而，这两个圆盘的过渡半径比其预测的潮汐截断半径小$\gtrsim$ 1.5倍。
2016-08-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation sites of Population III star formation: The effects of different levels of rotation and turbulence on the fragmentation behavior of primordial gas
我们使用移动网格程序AREPO研究了不同水平的旋转和湍流对原始气体的碎裂和第三星族恒星形成的影响。我们考虑了9种不同的湍流和旋转组合，并对每个设置进行了5种不同的实现，产生了有史以来最大的星族III恒星形成模拟集之一。我们发现，在人口III恒星形成系统的碎片是一个高度混乱的过程，并表明，相同的初始条件下，个人实现的结果往往有很大的不同。然而，一些总的趋势是明显的。增加湍流能量促进碎裂，而增加旋转能量抑制碎裂。在我们模拟的1000年期间，运行包括湍流产量平坦的原恒星质量函数，而纯粹的旋转运行显示出更头重脚轻的分布。单个原恒星的质量分布范围很广，从几个$10^{-3} \, {\rm M_{\odot}}$到几十个${\rm M_\odot}$。在整个模拟过程中，恒星系统的总质量增长率仍然很高，并且仅微弱地依赖于旋转和湍流的程度。原恒星之间的合并是常见的，但合并分数的预测是高度敏感的标准，用于决定两个原恒星是否应该合并。以前对星族III恒星形成的研究通常只考虑一组初始条件的实现。然而，我们的研究结果表明，只有通过考虑更大样本运行的平均值，才能可靠地确定稳健的趋势。
2020-01-29 astro-ph.GA
Merge or survive: Number of Population III stars per minihalo
通过数值实验研究了第三星族星在质量吸积阶段的形成过程。原始气体的正压关系和人工硬化的状态方程在非常密集的地区（$> 10^{15}~{\rm cm}^{-3}$），使我们能够跟踪PopIII拱星盘的碎片和合并过程的碎片。星盘在引力作用下变得不稳定而碎裂，接着是一个通常在100年内的快速合并过程，这大致相当于环星盘的一个轨道时间。我们还发现，分裂的气体盘周围的多个系统，一个circumbinary磁盘，是罕见的，但是，它是经常在磁盘周围的一个单独的原恒星。我们还进行了模拟与标准的水槽粒子，水槽粒子的数量和总质量是在粗略的协议与刚性状态方程运行。基于这些数值结果的结果，我们用一个简单的唯象方程来模拟碎片数量的演化。我们发现碎片的平均数量大致与$t^{0.3}$成正比，其中$t$是第一颗原恒星形成以来所经过的时间。接下来，我们将这一趋势与一些已发表的数值研究进行了比较，根据系统的无标度性质缩放经过的时间。结果表明，文献中的大多数结果与该关系式吻合得很好。目前的研究结果结合以前的研究文献中暗示，PopIII恒星往往不是作为单一的恒星诞生，而是在多个系统。
2019-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the Kinematics of Multiple- and Single-Protostar Systems in Perseus with N2H+
该研究结合ALMA和GBT的N2H+观测数据，分析英仙座两个原恒星核的致密气体运动学，发现其速度结构非核旋转所致，而是不规则密度分布的力矩结果，与小尺度旋转不明显的现有研究一致。
2025-04-18 astro-ph.GA
Rotating Bullets from A Variable Protostar
本文利用SMA CO（2-1）观测了NGC 1333恒星形成区的变星SVS 13 A驱动的原恒星喷流。SMA CO（2-1）图像显示了由一系列分子“子弹”组成的极高速射流。基于SMA CO观测，我们发现了蓝移和红移子弹中垂直于射流轴的清晰而大的系统速度梯度。在讨论了几种不同的解释，如双射流，射流进动，翘曲盘，和内部螺旋激波，我们认为，在子弹中观察到的系统速度梯度的结果从SVS 13 A射流的旋转。从SMA CO图像中，测得的蓝移子弹的旋转速度为11.7-13.7 km/s，红移子弹的旋转速度为4.7+/-0.5 km/s。这两颗子弹的比角动量估计值与致密核心相当，比原恒星包层大10倍，比拱星盘大20倍。如果速度梯度是由于SVS 13 A喷流的旋转造成的，那么子弹的特定角动量的显著量表明喷流/流出物的旋转是解决恒星形成领域中所谓的“角动量问题”的关键机制。子弹的运动学表明，喷气发动机在磁盘上的足迹半径约为7.2-7.7天文单位，这似乎支持扩展的磁盘风模型。我们注意到，需要进一步的观察来全面了解SVS 13 A射流的运动学，以确认子弹的旋转性质。
2016-02-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust Polarization Toward Embedded Protostars in Ophiuchus with ALMA. III. Survey Overview
我们提出了0.25角秒分辨率（35金）ALMA 1.3毫米尘埃偏振观测37年轻恒星物体（YSO）的蛇夫座云。这些数据包括所有嵌入在云和几个平面和II类对象的原恒星，以产生最大的，均匀的研究磁盘尺度上的尘埃极化。本研究的目的是研究尘埃偏振下降到磁盘规模。我们发现，14/37（38%）的YSO中检测到偏振。这些源中的九个具有均匀偏振角，并且四个源具有方位角偏振。具有均匀偏振的源倾向于具有比具有方位角偏振（<60度）的源更陡的倾斜（> 60度）。大多数（9/14）的检测源的偏振形态和磁盘属性一致的尘埃自散射光学厚磁盘。其余的源可以替代地追踪磁场。它们通过将偏振矢量旋转90度推断出的场方向主要为极向或沙漏形。我们没有发现任何证据表明，有一个强大的环向场分量对我们的任何磁盘。对于偏振未检测到的23个YSO，其中大约一半的3-sigma上限<2%。这些震源也倾向于具有< 60度的倾角，并且它们通常是紧凑的。由于较低倾斜源倾向于具有方位角偏振，这些YSO可能由于我们的光束内的未分辨偏振结构而在偏振中未被检测到。我们建议，磁盘与倾角> 60度是未来的尘埃自散射的偏振研究的最佳候选人，因为这些系统通常会显示出均匀的偏振矢量，不需要非常高的分辨率来解决。我们发布的连续和偏振图像的所有来源与此出版物。整个调查的数据可以从Dataverse获得。
2019-09-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Formation Conditions of the Wide Binary Class 0 Protostars within BHR 71
我们提出了一个特征的二元原恒星系统，是在一个致密的核心内形成的孤立的暗云BHR 71。这对原恒星，IRS 1和IRS 2，都处于0级阶段，从观测中确定，从1微米到250微米和从1.3毫米到1.3厘米的来源。这些解析观测结果使IRS 1和IRS 2的光度分别为14.7和1.7L_sun，以及它们的热温度分别为68 K和38 K。周围的地核用帕克斯射电望远镜在NH3（1，1）中绘制，然后用ATCA在NH3（1，1）和1.3厘米连续谱中进行更高分辨率的观测。然后用ALMA在1.3mm连续谱中的N2 D+（J=3-2）、12 CO、13 CO和C18 O（J=2-1）分子谱线对原恒星进行了进一步的表征。Parkes观测发现了两颗原恒星周围核心存在速度梯度的证据，而ATCA则揭示了大尺度梯度内原恒星更复杂的速度结构。ALMA的观测结果表明，这两颗原恒星在C18 O中的速度是相同的，而N2 H+的速度结构与NH3相似。然而，C18 O的运动学揭示，在IRS 1和IRS 2周围的尺度$<$ 1000~AU上的旋转方向相反。考虑到这对行星之间缺乏系统速度差，它们的形成不太可能是由旋转碎裂造成的。相反，我们得出的结论是，双星系统最有可能是通过核心的湍流碎片形成的。
2018-11-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Radiative Feedback in Population III Protostellar Growth: HI Shielding and HII Region Trapping
Rutgers, The State University of New Jersey（新泽西州立大学罗格斯分校）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Leiden University（莱顿大学）；UCLA（加州大学洛杉矶分校）；The University of Tokyo（东京大学）
研究原初恒星形成中辐射反馈的影响，通过模拟探讨HI屏蔽对吸积过程的抑制作用，发现屏蔽可增强吸积率并提高最终恒星质量。
2026-09-17 astro-ph.GA
SMA and ALMA Studies of Disk- and Planet Formation around Low-mass Protostars
我们报告我们目前的SMA和ALMA研究磁盘和行星形成周围的原恒星。我们已经发现，$r \gtrsim$ 100 AU尺度的磁盘开普勒旋转是无处不在的I类源。这些I类开普勒盘通常嵌入在旋转和下落的原恒星包层中。原恒星包层的下落速度通常比自由落体速度小3倍，旋转剖面遵循$\sim$剖面，即具有守恒比角动量的旋转。我们最新的高分辨率（$\sim$ 0 $\farcs$ 5）ALMA研究，以及文献中的其他研究，揭示了$r \sim$ 100-AU尺度的开普勒盘也存在于几个0类原恒星中，而在其他0类源中，开普勒盘的推断上限非常小（$r \lessim$ 20 AU）。我们最近对I-II类源HL Tau的ALMA长基线数据进行的数据分析显示，分子气体以及周围圆盘中的尘埃中存在间隙，这表明圆盘中存在亚木星行星。这些结果暗示盘和行星形成应该在原恒星阶段完成。
2017-11-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rotation of the NGC 1333 IRAS 4A2 Protostellar Jet
NGC 1333 IRAS 4A 2原恒星的双极喷流在垂直于喷流轴的方向上显示出速度梯度。这种横向速度梯度可以在整个喷流中看到，它在一氧化硅线上成像，距离驱动源2500-8700 AU，并且与吸积盘的旋转一致。如果这个梯度是由喷流绕其轴的旋转引起的，那么平均比角动量约为1.5 x 10^21 cm ^2·s^-1。喷流和盘的运动学比较表明，在磁盘上的喷流发射区的半径约为2 AU，这支持盘风模型。喷流带走的角动量似乎大到足以让原恒星从盘中吸积物质，证实了喷流在恒星形成过程的早期阶段的关键作用。
2011-01-26 astro-ph.GA
The Perseus ALMA Chemical Survey (PEACHES). III. Sulfur-bearing species tracing accretion and ejection processes in young protostars
该研究基于PEACHES巡天对50个原恒星的含硫分子观测，发现SO/34SO比值可示踪内部高密度包层，SO2丰度受外部紫外辐射影响，且不同演化阶段SO2发射机制各异，揭示了硫化物在吸积与喷流过程中的示踪作用。
2023-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence for disks at an early stage in class 0 protostars?
原恒星盘的形成年代一直存在争议，因为在低质量恒星形成的早期阶段，旋转、湍流和磁场的作用相互竞争。磁流体力学模拟塌陷的核心预测，旋转支撑磁盘可能会形成强磁化的核心，通过双极扩散或旋转轴和磁场方向之间的不对准。需要对各个来源进行详细研究，以交叉检查理论预测。我们在350 GHz处向B1 b-N和B1 b-S提供了0.06-0.1”分辨率的图像，这是年轻的0级原恒星，可能是第一个流体静力学核心。图像已获得ALMA，我们比较这些数据与磁流体力学模拟的崩溃湍流和磁化核心。用ALMA对亚毫米波连续辐射进行了空间分辨。在B1 b-N和B1 b-S方向都探测到了光学厚度为350 GHz的紧凑结构，半径分别为0.2和0.35”（在英仙座距离为230 pc时为46和80 au），在更大的包络内。B1 b-N的致密结构和包层之间的通量比低于B1 b-S，与其早期的演化状态一致。致密结构的尺寸和方向与VANDAM调查中使用甚大阵列获得的0.2”分辨率32 GHz观测结果一致，表明晶粒是通过凝固生长的。紧凑结构的形态，温度和密度与塌陷核心的数值模拟中形成的盘一致。此外，B1 b-N的性质与非常年轻的原恒星的性质一致，可能是第一个流体静力学核心。这些观测结果为低质量原恒星周围的盘的早期形成提供了支持。
2017-09-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys (COMPASS) III. CH$_3$OH isotopic fractionation in the low-mass protostar BHR71-IRS1
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse（天体物理学与行星学研究 institute，图卢兹大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（尼尔斯·玻尔研究所，哥本哈根大学）；Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos und Weltstrahlungszentrum (PMOD/WRC)（达沃斯物理气象观测站和世界辐射中心（PMOD/WRC））；Universität Bern（伯尔尼大学）；Seoul National University（首尔国立大学）；National Radio Astronomy Observatory（美国国家射电天文台）；Institute of Astronomy, Department of Physics, National Tsinghua University（国立清华大学物理系天文研究所）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，IPAG）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；RIKEN（理化学研究所）
本研究利用ALMA COMPASS巡天数据，在低质量原恒星BHR71-IRS1中探测多种甲醇同位素体，测量其柱密度与氘分馏，发现氘化程度随甲基中氘原子数增加而升高，为理解恒星形成区甲醇形成与演化提供关键观测约束。
2026-10-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Velocity Structure of Circumstellar Environment around Class 0/I Protostars: Uncertainty in the Protostellar Mass Estimation Using Circumstellar Velocities
该研究通过三维电阻磁流体动力学模拟，揭示0/I型原恒星包层下落速度因磁场等因素远低于自由下落速度，指出用下落速度估算原恒星质量存在0.3-2倍偏差，凸显磁场对恒星形成动力学的关键作用。
2025-02-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
No Keplerian Disk >10 AU around the Protostar B335: Magnetic Braking or Young Age?
我们已经在1.3 mm连续谱和C18 O（2-1）和SO（5_6-4_5）谱线上对0级原恒星B335进行了ALMA第2周期观测，分辨率约为0.3”。1.3 mm连续谱、C18 O和SO发射都显示出中心致密组分，其尺寸为~40-180 AU，在更广泛的组分中。C18 O成分显示出下落和旋转运动的迹象。通过拟合简单的运动学模型的C18 O数据，原恒星的质量估计为0.05 Msun。在100 AU尺度上，比角动量为~4.3E-5 km/s*pc。一个类似的比角动量，~3E-5至5E-5 km/s*pc，是在10 AU尺度上从中央SO分量观测到的速度梯度测量的，并且在SO发射中没有明显的下落运动迹象。通过比较下落运动和旋转运动，我们的ALMA结果表明，观察到的旋转运动尚未达到100 AU甚至10 AU尺度上的克卜勒速度。因此，B335中开普勒圆盘的半径（如果存在的话）预计为1-3 AU。B335的圆盘半径比其他0类原恒星周围的开普勒圆盘小一到两个数量级。根据观测到的0.1秒差距到100天文单位尺度的下落和旋转运动，有两种可能的情况来解释B335中存在这样一个小开普勒盘：磁制动和年轻。如果我们的发现是磁制动的结果，那么在1000 AU尺度内下落物质的角动量的约50%可能已经被移除，并且在1000 AU尺度上的磁场强度估计为约200 uG。如果是年轻的，则B335的坍缩半径约为2700 AU，…
2015-09-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Building up the Population III initial mass function from cosmological initial conditions
我们模拟人口III恒星系统的增长，从宇宙学的初始条件在z=100。我们遵循形成的一个minihalo和随后的崩溃，其中心气体的高密度，解决规模小至1 AU。使用汇粒子代表不断增长的原恒星，我们模拟的第一个水槽周围的光解离和电离区域的增长，继续模拟初始原恒星形成后的~ 5000年。随着第一个形成的下沉，在最大质量的恒星周围形成电离前沿之前，会形成数十个次级下沉。由此产生的集群有高速率的汇的形成，从恒星盘喷射，并在第一个2000年，辐射反馈开始之前的汇合并。到这个时候，一个温暖的~ 5000 K的中性气体相已经膨胀到大约2000 AU的圆盘半径，减缓了圆盘上的质量流和下沉。到5000年，最大质量的恒星增长到20 M_sol，而恒星的总质量接近75 M_sol。在大约40个汇中，大约30个是低质量的（M_* < 1 M_sol），如果模拟解决了更小的尺度，可能会形成更多的汇。因此，原恒星的辐射反馈不足以防止快速的盘碎片和形成一个高成员的Pop III集群电离前出现。在整个模拟过程中，大部分恒星质量都包含在最大质量的恒星中，这进一步表明Pop III初始质量函数是头重脚轻的。
2016-07-30 astro-ph.GA
Kinematics around the B335 protostar down to au scales
上下文外流发射和年轻恒星周围吸积盘形成之间的关系仍然没有完全弄清楚，这就是为什么需要光谱和空间分辨观测。最近，阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）对少数几个源进行了长基线观测，揭示了外流与圆盘内部区域之间的联系。目标。在这里，我们的目标是确定小规模的运动学和形态学特性的流出，从孤立的原恒星B335没有开普勒磁盘，到目前为止，被观察到的规模下降到10 AU。方法.我们使用ALMA在其最长的基线配置，以观察从CO同位素，SiO，SO $_2$和CH $_3$ OH的发射。B335的接近提供了~ 3au（0.03“）的分辨率。我们还将我们的长基线数据与档案数据相结合，以产生覆盖尺度高达700 au（7“）的高保真图像。结果$^{12}$ CO具有X形形态，臂宽约50 AU，我们将其与流出腔的壁相关联，类似于在较大尺度上观察到的。长基线连续辐射局限于<7 au的原恒星，而短基线连续辐射遵循$^{12}$ CO流出和空腔壁。在原恒星的30 au范围内检测到甲醇。在原恒星附近也检测到SiO，但沿着外流延伸。结论.在距离原恒星$\gtrsim$ 30天文单位处，$^{12}$ CO流出物没有显示出明显的旋转迹象。SiO在小尺度上跟踪原恒星喷流，但没有明显的旋转。CH $_3$ OH和SO $_2$跟踪一个直径小于16 au的区域，中心位于连续峰上，该峰明显旋转。使用情节，高速，$^{12}$…
2019-09-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
SMA observations of the polarized dust emission in solar-type Class 0 protostars: the magnetic field properties at envelope scales
虽然，从理论的角度来看，磁场被认为在恒星形成的早期阶段，特别是在主吸积阶段，有一个显着的作用，磁场强度和拓扑结构是不好的约束在最年轻的吸积0类原恒星，导致太阳型恒星的形成。我们用0.87毫米的SMA干涉仪对尘埃的偏振连续辐射进行了观测，以探测附近云中12个低质量0级包层样品中的磁场结构，包括单个原恒星和多个系统。我们的SMA观测探测包络发射尺度为600-5000 AU，空间分辨率范围从600到1500 AU，取决于源距离。我们报告检测到的线性偏振尘埃连续发射在我们所有的目标，平均偏振分数范围从2%到10%，在这些原恒星信封。极化分数随连续通量密度而减小，这转化为随单个包络内的H2柱密度而减小。我们的分析表明，优先观察到对齐或垂直于流出方向的双尺度磁场。有趣的是，我们的研究结果表明，第一次之间的关系的磁场的取向和旋转能量的信封，与一个较大的发生不对准的源，其中检测到强烈的旋转运动在数百至数千的au尺度。我们还表明，最好的协议之间的磁场和外流方向的来源，没有小规模的多重性，没有大磁盘在约100金尺度。
2018-04-16 astro-ph.GA
Protostellar Disk Formation Regimes: Angular Momentum Conservation versus Magnetic Braking
通过整理27颗Class 0和I型原恒星样本并结合文献数据，本研究利用流体动力学和非理想MHD模型计算理论盘半径，发现盘半径在低质量时受流体动力学决定，高质量时受磁制动调控，从而解释了原恒星盘半径的分布特征。
2024-08-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
A submillimetre survey of the kinematics of the Perseus molecular cloud - III. Clump kinematics
我们探讨连续块英仙座分子云的运动学，来自C18 O J=3-2的数据。两个群体进行了检查，确定使用自动算法CLFIND和GAUSSCLUMPS现有的SCUBA数据。这些团块具有超音速线宽，其分布表明C18 O线探测到的是低密度的“信封”，而不是致密的内核。原恒星和无星团块的线宽分布相似，这意味着原恒星对其周围环境没有显着影响。靠近活跃的年轻星团似乎会影响线宽：NGC 1333的线宽比其他地方的要大。在IC 348中，靠近旧IR簇的影响很小，线宽是所有线宽中最小的。位力分析表明，团簇是结合的，接近均分。特别是，无星团块占据了与原恒星相同的参数空间，这表明它们是真正的恒星前体，并将继续形成恒星。我们还搜索每个核心表面的有序C18 O速度梯度，通常解释为旋转。我们注意到确定的梯度和流出的原恒星的方向之间的相关性，表明我们可能没有一个纯粹的旋转签名。拟合的梯度比以前的工作中发现的更大，可能是由于我们的数据和/或流出污染的分辨率更高。这些梯度，如果仅从旋转角度解释，则表明旋转在动力学上并不重要。此外，推导出的比角动量比以前的研究中观测到的要小，中心约为j~0.001 km/s pc，这表明我们已经确定了较低的旋转水平，或者说，C18 O J=3-2线探测器的条件比n~10^5/cc和T~10 K要致密和/或寒冷得多。
2010-07-26 astro-ph.GA
APEX-CHAMP+ high-J CO observations of low-mass young stellar objects: III. NGC 1333 IRAS 4A/4B envelope, outflow and UV heating
NGC 1333 IRAS 4A和IRAS 4 B源是研究得最好的第0阶段低质量原恒星之一，它们驱动着显著的双极外流。到目前为止，大多数研究都集中在这些地区的较冷部分（T<30 K）。目的是确定原恒星包层较温暖部分的特征，以便量化原恒星在冲击、紫外线加热、光解离和外流扩散方面对其周围环境的反馈。获得了该区域的完全采样的大比例尺地图; APEX-CHAMP+用于12 CO 6-5、13 CO 6-5和[CI] 2-1，JCMT-HARP-B用于12 CO 3-2排放。在源位置收集CO及其同位素的互补Herschel-HIFI和地面线，从1-0到1 - 0 -9（Eu/k 300 K）。尘埃和谱线的辐射传输模型用于确定流出和紫外加热气体的温度和质量，并推断CO丰度结构。宽CO发射线轮廓跟踪夹带冲击气体沿流出壁，典型的温度为~ 100 K。在外流和原恒星周围的其他位置，6-5线轮廓很窄，表明紫外线激发。窄的13 CO 6-5数据首次直接揭示了紫外加热的气体分布。从12 CO和13 CO 6-5图中发现UV加热和流出气体的量是相当的，这意味着UV光子可以影响气体的流出。整个区域的弱[CI]发射表明缺乏CO解离光子。C18 O线的建模表明，在整个信封中的CO冻结出来，并重新加载到气相中的“滴”丰度分布的必要性，从而提供定量的证据CO冰蒸发区周围的原恒星。内部丰度小于CO/H_2= 2.7 ×…
2012-03-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
The kinematics of NGC1333-IRAS2A - a true Class 0 protostar
低质量恒星的形成是通过气体和尘埃的致密核心的引力坍缩来描述的。在坍缩过程中的某个时刻，原恒星周围会形成一个圆盘，由于角动量守恒，圆盘会随着核心的收缩而旋转并变大。问题是磁盘形成过程发生的早。在本文中，我们的目标是描述一个深嵌入，0类年轻恒星对象，NGC 1333-IRAS 2A，基于高角分辨率（< 1 $''$ $\approx$ 200 AU）的干涉测量HCN和H $^{13}$ CN J = 4-3的亚毫米阵列，并测试是否可以检测到拱星盘的气体运动学特征的基础上。我们采用了一个物理模型，已被证明可以很好地描述的对象，并获得一个适合的参数化模型的速度场，使用二维轴对称辐射传输代码。通过对高角分辨率数据的参数化和拟合，表征了中心动力质量和下落速度与旋转速度之比。我们发现在所有尺度上都有大量的下沉和非常少的旋转。中心物体的质量相对较低，为0.25 M $_\odot$。作为一个低恒星质量的对象相比，信封质量，我们得出结论，NGC 1333-IRAS 2A是一致的建议，作为一个0级对象，它代表了恒星形成的最早阶段。相对于自转的大量下沉也表明这是一个年轻的物体。然而，我们发现需要一个中心的紧凑组件的规模为几百AU的连续数据的基础上，这表明，磁盘形成后不久发生的初始引力坍缩。数据没有显示出一个独特的速度场为0.1 M $_\odot$组件。
2009-05-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The dependence of protostar formation on the geometry and strength of the initial magnetic field
我们使用平滑粒子磁流体动力学方法，对分子云核心坍缩形成一个或多个原恒星的12个模拟结果进行了报告，其中包括3种场强（质量通量比μ为5、10和20）和4种场几何形状（场与旋转轴之间的角度θ为0°、20°、45°和90°）。我们发现，这两个参数的值产生的原恒星系统和外流有很强的影响。从μ = 20时形成的双星系统到不同θ值下截然不同的外流结构，特别是θ = 90°时高度抑制的外流。未对准的磁场也可以产生翘曲的伪盘，其中外部区域垂直于磁场对准，但是最内部区域重新定向为垂直于旋转轴。我们遵循崩溃的大小相媲美的第一个核心，并发现没有一个流出速度超过8公里秒$^{-1}$。这些结果可能会限制两个观察到的原恒星外流，也对分子云核心可能最终形成单星和双星：一个足够弱的磁场可能允许磁盘碎片，而相反，更大的角动量传输的强场可能会抑制磁盘碎片。
2017-01-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
